Abstract
為兼顧學術價值及實際應用，本論文主要目標即在提出一個 電壓穩定度之數值指標，並開發一實用之電壓穩定度分析程式。 而主要貢獻可分述如下數點：第一點，提出一個以多維遞增演 算法以應用於計算電力潮流方程式賈克比矩陣最小奇異值，作 為電壓穩定度指標。此方法使用簡單、計算迅速，而由於此法 可直接應用一般電力潮流程式計算過程中之賈克比矩陣，因此 可作為任何一電力潮流程式之副程式。第二點，有鑑於一般電 壓穩定度指標之計算時機，其電力潮流方程式賈克比矩陣常處 於接近奇異狀態，使用傳統電力潮流程式計算時無法得到收斂 解，因此，在本論文特別開發出較寬廣收斂範為之延拓法電力 潮流方法，可以輕易的模擬電力潮流變化情形至電壓崩潰點。 第三點，本論文將有關電壓穩定度之理論兼顧系統實際運轉模 式如負載模型、發電機無效電力限制、變壓器接點控制及發電 機出力配置等皆加以考慮並採用稀疏矩陣技術撰寫成一非常實 用之程式，可以很有效率的應用於實際大系統之電壓穩定度分 析。所開發程式不只可以計算某一特定系統運轉點之電壓穩定 度指標外，亦可就給定之運轉條件，持續的加以模擬，得出運 轉點至電壓崩潰點之間實際之運轉裕度，並獲得電壓崩潰軌跡。 第四點，藉由所研發出來之電壓穩定度分析工具，以一擬議中 之實際電力系統為例分析系統跳加線路、投切電容器等之電壓 穩定度，並評估比較不同卸載措施對電壓穩定度之影響等。此 研討分析所得之結論與建議可提供系統規劃或運轉有關人員使 用或作為具體執行時之參考。Due to the academic value and practical applications, theobjective of this dissertation is centered around the developingof a voltage stability index and the implementing of a computerprogram for voltage stability analysis. The main contributionsof this dissertation are: (1) To propose a block incrementalalgorithm to calculate the minimum singular value of the powerflow Jacobian matrix as an index ofvoltage stability; (2) Todevelop a widely convergent load flow method to be utilized tosimulate the load flow process for a longer duration up tovoltage collapse; (3) To implement a sparse matrix techniquebasedpractical computer program for voltage stability analysisconsidering loadgrowth pattern, reactive power limits ofgenerators, transformers tap changer control, the generationcommissioning etc.. The implementedprogram can not only providethe desired voltag stability index fora specific operatingpoint, but also can provide the operating margin to voltagecollapse for the same system condition; (4) Finally, based onthe developed program, thorough voltage stability analysis of apracticalpower system is made. This includes evaluating theeffects of the voltagestability due to tripping or addition oftransmission lines, the addition of static capacitors, modes ofload shedding etc..